不同调制周期对TiN/Ag多层膜结构与性能的影响
2018-09-11黄美东
天津师范大学学报(自然科学版) 2018年4期
张 川,刘 婵,李 昊,黄美东
(天津师范大学物理与材料科学学院,天津300387)
过渡金属氮化物是较常见的硬质薄膜材料[1-2],如TiN因具有高硬度、高熔点、良好的导电导热性、耐腐蚀性和耐磨损性被广泛应用于刀具和耐磨部件上[3].但随着现代化科学技术和经济的飞速发展,人们对薄膜材料的要求日益提高,TiN薄膜材料的摩擦磨损性能已经不能满足机械加工领域的要求.因此,提高TiN薄膜材料耐磨性成为研究的主要方向.
研究发现,在硬质化合物中添加软质金属是一种用以改善涂层摩擦磨损性能的可行方法[4].基于氮化物的优点,近年来国内外学者对氮化物基两相智能纳米薄膜材料TMN/Me(TMN为过渡金属氮化物,Me为贵金属如Au、Ag等)进行研究,发现其可在氮化物基体中充当固体润滑相,降低摩擦系数[5-8].由于Ag具有稳定的热化学性和低剪切强度[9],可作为润滑相掺入硬质耐磨涂层TiN中改善薄膜材料的摩擦磨损性能.此外,Ag还是抗菌性能较强的金属,在TiN中添加Ag可以提高薄膜材料的抗菌性能[10].目前,有关TiN/Ag复合薄膜结构和性能的研究较多,有关TiN/Ag多层膜结构和性能的研究报道较少.
电弧离子镀技术具有离化率高、沉积速度快、绕镀性好、膜基结合力强等优点,是目前常用的硬质薄膜制备工艺[11-12].本研究采用电弧离子镀技术制备TiN/Ag多层膜,分析研究调制周期对其结构及性能的影响,为此类薄膜的制备及其实际应用提供基础性数据.
1 实验过程
1.1 TiN/Ag多层膜的制备
本研究采用国……
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